في الآونة الأخيرة، ومعهد شنتشن التكنولوجيا المتقدمة، والأكاديمية الصينية للتكامل المواد فيلم روائي طويل ومركز الأبحاث Tangyong بنج وفريق بحثه نجحت في تطوير البطاريات المزدوج أيون بناء على الكالسيوم هيكل الكربون مزدوج. البحثية ذات الصلة والكالسيوم ليثيوم أيون رواية تقوم على وقد تم نشر تكوين ثنائي الكربون مع ارتفاع العمل الجهد وطويلة ركوب الدراجات الحياة على الانترنت في الدورية الدولية للمواد العلوم علوم المتقدمة (تقدم العلوم، 2018، دوى: 10.1002 / advs.201701082) جرا.
منذ عام 1991، التسويق الناجح من بطارية ليثيوم أيون، ويستخدم على نطاق واسع في الأجهزة الإلكترونية المختلفة، سيارات الطاقة الجديدة والميدان تخزين الطاقة. ومع ذلك، غير متساو، وبطارية ليثيوم أيون الصعوبات إعادة التدوير بسبب محدودية الموارد وتوزيع احتياطات الليثيوم، والسبب الليثيوم بطارية ليثيوم أيون تدريجيا التكلفة، والمجتمع على نطاق واسع من الصعب تلبية المتطلبات المستقبلية لتخزين الطاقة منخفضة التكلفة الانتعاش سهلة والجوانب البيئية. فيما يتعلق أيون الليثيوم، والكالسيوم لديه خصائص الفيزيائية مماثلة، ووفيرة. وعلاوة على ذلك، كا 2 أيونات مشحونة، وإمكانات الهيدروجين القياسي الكهربائي من -2.868V، والقرب الليثيوم، بحيث يتوقع أن يصبح الجيل القادم من جهاز التخزين كفاءة في استخدام الطاقة وصديقة للبيئة جديد بطارية أيون الكالسيوم. ومع ذلك، في بالكهرباء العضوي التقليدي عرضة للالكالسيوم التخميل سطح المعدن، يؤدي إلى أيونات الكالسيوم لا يمكن أن تودع كما أيون الليثيوم عكسية كمواد بطارية أيون الكالسيوم والتنمية الصعبة، فإن معظم بطاريات ليثيوم أيون الكالسيوم يمكن شحن عكسية وتفريغها في درجة حرارة عالية، مما أدى إلى بطء تطور بطارية أيون الكالسيوم.
في ضوء ذلك، تانغ Yongbing وو شي وفريقه، وغيرها أشرعة نجحت في تطوير بطارية مزدوج ايون على أساس الهياكل الكربون الكالسيوم مكرر. المادة خلية غير مكلفة، والمتاحة بسهولة وصديقة للبيئة، وذلك باستخدام توسيع الجرافيت كمادة القطب إيجابية، PF 6-أنيون يمكن عكسية يقحم في بنية الطبقة التي رقة / deintercalation، واستخدام ميكروبيدات mesocarbon كمادة القطب السالب، كاليفورنيا 2+يمكن أن يقحم عكسية في بنية الطبقة التي قدمت ورقة / قذف. بالكهرباء باستخدام بالكهرباء على أساس الكالسيوم القائم على كربونات بالكهرباء hexafluorophosphate. وقد أظهرت الدراسات أن بطاريات أيون الكالسيوم يمكن أن تحقق ضعف تهمة عكسها والتفريغ في درجة حرارة الغرفة والمعارض الأداء الممتاز الكهروكيميائية: كان متوسط الجهد ليصل إلى 4.6 V، وخاتم الاحتفاظ قدرة دورة 300 في 1C معدل 94٪ من الكالسيوم تصميم خلايا جديدة لوضع نهج جديد لدراسة بطاريات أيون الكالسيوم، ويستند أيضا. توفر دراسة بطاريات أيونات معدنية متعددة التكافؤ مرجعًا.
وقد تم تمويل هذه الدراسة من قبل مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية الصينية، وقوانغدونغ للعلوم المحافظات وبرنامج التكنولوجيا والمشاريع العلمية والتكنولوجيا شنتشن وما شابه ذلك.
(A) شحن وآلية مزدوجة بطارية ليثيوم أيون الكالسيوم على أساس تخطيطيا للهيكل الكربون مزدوج التفريغ؛ (ب) منحنيات المسؤول عن تصريف لFIG؛ (C) DQ / DV منحنى.
